向日葵是原产于北美洲的菊科向日葵属的双子叶植物,具有极高的食用价值、药用价值、观赏价值。类黄酮代谢途径长期以来一直被认为控制着花、水果和蔬菜的颜色产生,近年来其机理已在多种植物中被阐明,而向日葵花色相关的类黄酮代谢却鲜有研究,因此明确向日葵花色调控机理对向日葵育种具有重要意义NN2211分子式。本研究通过对三个向日葵品种进行了类黄酮及花青素提取和转录组分析挖掘了向日葵花色相关结构基因和转录因子,在烟草上进行相关转录因子的农杆菌瞬时表达明确了转录因子的互作机制,还创立了一种新的侵染方式,以TVR病毒为载体的VIGS侵染技术为基础,利用烟草实现病毒扩繁,再侵染向日葵植株实现相关基因的转录后沉默,对转录因子的功能进行了反向遗传学验证,进一步证实了本实验挖掘出的转录因子具有激活花青素途径的功能。主要研究结果如下:1.对Yr17、Yr35和Pc103三个品种的向日葵进行花青素和黄酮醇的提取及含量测定,对比三个样品的产物成分。和表型相符,只有红花Pc103样品中检测到花青素,而在两个黄色样品中几乎检测不到花青素;用紫外分光光度计测定样品的总黄酮和黄酮醇含量,发现黄酮醇和花青素的含量呈负相关关系。2.构建了Pc103、Yr17和Yr35三个品种的向日葵的RNA-Seq文库,比较了黄色向日葵和红色向日葵的基因表达差异,发现了多个差异表达基因,用GO分析将其进行分类。还筛选出了与黄酮类化合物合成相关的基因,推测结构基因的差异性表达控制了类黄酮途径中代谢产物的流向,影响了最终产物的合成,决定了黄酮醇或花青素的积累。筛选出alkaline media了两个差异性表达的转录因子,并对其进行核苷酸序列分析,发现基因的序列变异导致了它们表达水平或调控功能的不同,进而影响了下游产物的积累,最终导致了红色和黄色的不GW-572016体内实验剂量同向日葵表型。3.在烟草中对筛选出的差异性表达的转录因子按照不同的组合进行瞬时表达实验,发现两个转录因子共同作用能激活向日葵的花青素途径,证实了两个转录因子间的互作作用。4.观察并记录花器官发育过程,从向日葵出现花蕾到花瓣完全绽放期间每天对其进行拍照记录,进而确定了在向日葵上进行VIGS实验的侵染时间,使花瓣发育时间处于VIGS系统作用时间内。5.构建以TRV为载体向日葵侵染体系,在向日葵花器官上对两个转录因子进行沉默,成功抑制了花青素途径,对两个转录因子进行了反向遗传学验证,证实了两个转录因子的功能。